Kasička

Tuto aktivitu doporučujeme pro žáky základních škol. Je primárně zaměřena na výuku 3D tisku, ovšem lze ji zařadit i do hodin výtvarné výchovy nebo pracovních činností.

Žáci mají základní znalosti práce s PC. Dokáží samostatně pracovat v programu TinkerCAD a PrusaSlicer. Dále ovládají práci s tiskárnou Original Prusa i3 MK3+

Projekt je určen především k procvičení práce v programu TinkerCAD a PrusaSlicer. Studenti objeví a využijí některé ze základních a pokročilejších funkcí těchto programů. Naučí se manipulovat a tvarovat objekty, a také měnit nastavení tisku. Na vytištěném modelu kasičky pak uvidí, jak nastavení, jako je hustota a vzor výplně nebo počet obvodů, ovlivňuje výsledek. Vytištěné modely kasiček mohou mít praktické využití při výuce či jako dekorace ve třídě.

Shrnutí:

• Rozvoj dovedností v oblasti ICT: Žáci se naučí základy 3D modelování, práci s 3D softwarem a připravení modelů pro tisk.
• Kreativní a technické myšlení: Žáci budou schopni navrhnout, vytvořit a optimalizovat vlastní 3D model.
• Praktická zkušenost s technologií 3D tisku: Žáci získají zkušenost s procesem 3D tisku, včetně nastavení tiskárny, údržby a manipulace s tiskovými materiály.
• Projektová spolupráce (my spolupracovali ve dvojicích): Žáci budou pracovat v týmech, čímž se posílí jejich komunikační a kooperativní dovednosti.
• Podpora finanční gramotnosti: Vytvoření kasičky jako symbolu spoření bude sloužit k diskuzi o hodnotě peněz a významu šetření. Výrobky byly poté v rámci mezitřídní spolupráce poskytnuty partnerské třídě prvního stupně, kde budou použity k výuce témat souvisejících s finanční gramotností.

Doporučené vybavení: 3D tiskárna Original Prusa i3 MK3+, filament, program TinkerCAD a PrusaSlicer. IT učebna s připojením na internet. Projektor - v návaznosti na předvedení práce jednotlivých funkcionalit programu v Tinkecad. Software: Tinkercad - volili jsme tuto možnost proto, že je tam možnost vytvoření jednotlivých tříd a centrální správcovství projektů všech přihlášených žáků. Dále jsme v rámci školy přes komunikační platformu MS Teams sdíleli jednotlivé návrhy a prezentovali tak naši práci. Případně také nářadí na úpravu samotné kasičky: pilník, fix, smirkový papír.

1. hodina: Přípravná fáze

• První část (20 minut): Úvod do 3D tisku – základní teoretické seznámení, ukázky využití 3D tisku v praxi.
• Druhá část (25 minut): Seznámení se základy 3D modelovacího softwaru (v našem případě Tinkercad, popř. např. Fusion 360 apod.), rychlá ukázka jednoduchého modelu.

2. – 3. hodina: Návrh a design

• První část (20 minut, 2. hodina): Rozdělení do malých týmů (v našem případě dvojice), začátek tvorby návrhu kasičky ve 3D softwaru.
• Druhá část (25 minut, 2. hodina): Pokračování v modelování, průběžné konzultace s učitelem o návrhu a jeho zlepšení.
• Třetí část (20 minut, 3. hodina): Dokončení návrhu ve 3D softwaru, základní úpravy a opravy chyb (tloušťka stěn, uzavření povrchů).
• Čtvrtá část (25 minut, 3. hodina): Příprava modelů na export pro 3D tisk.

4. hodina: Optimalizace a tisk modelu

• První část (20 minut): Import modelů do softwaru pro tisk (PrusaSlicer), nastavení parametrů tisku (měřítko, hustota výplně).
• Druhá část (25 minut): Příprava tiskárny, spuštění tisku prvních modelů (v případě více modelů naplánovat další tisky).

5. hodina: Postprodukce a prezentace

• První část (20 minut): Dokončení tištěných modelů (začištění modelu), příprava na prezentaci.
• Druhá část (25 minut): Prezentace hotových kasiček před třídou, zpětná vazba od učitele a žáků, společná reflexe a závěrečné hodnocení.

1. hodina: Přípravná fáze

Co dělá učitel:

• První část (20 minut): Učitel zahájí hodinu úvodem do projektu a vysvětlí cíl projektu "Kasička snů". Ukáže praktické využití 3D tisku pomocí obrázků a videí, vysvětlí základní principy 3D tisku a jeho význam v různých odvětvích.
• Druhá část (25 minut): Učitel představí 3D modelovací software (např. Tinkercad nebo Fusion 360 apod.), ukáže základy práce v programu – vytvoření základních tvarů (krychle, koule) a jednoduchou ukázku modelování (např. malá kostka s otvorem). Zároveň odpovídá na dotazy žáků a poskytuje praktické rady.

Co dělají žáci:

• První část (20 minut): Poslouchají teoretickou část o 3D tisku, ptají se na dotazy a diskutují o možnostech využití 3D tisku.
• Druhá část (25 minut): Sledují ukázku práce se softwarem, instalují programy na počítačích a zkouší vytvářet základní tvary a jednoduché objekty podle učitelových pokynů.

2. – 3. hodina: Návrh a design

Co dělá učitel:

• První část (20 minut, 2. hodina): Učitel rozdělí žáky do dvojic a vysvětlí další kroky. Pomáhá s počátečními problémy a zadává konkrétní úkoly týkající se návrhu kasičky.
• Druhá část (25 minut, 2. hodina): Poskytuje zpětnou vazbu, průběžně obchází dvojice a konzultuje návrhy. Pomáhá řešit technické problémy v softwaru.
• Třetí část (20 minut, 3. hodina): Učitel kontroluje návrhy, pomáhá s opravou chyb, upozorňuje na důležité detaily, jako je tloušťka stěn nebo uzavřené povrchy.
• Čtvrtá část (25 minut, 3. hodina): Pomáhá s exportem modelů ve správném formátu pro 3D tisk a připravuje soubory k tisku.

Co dělají žáci:

• První část (20 minut, 2. hodina): Rozdělují se do dvojic a začínají pracovat na návrhu kasičky podle vlastního konceptu ve 3D softwaru.
• Druhá část (25 minut, 2. hodina): Pokračují v modelování, konzultují s učitelem a ostatními dvojicemi, jak vylepšit svůj návrh, a snaží se ho optimalizovat.
• Třetí část (20 minut, 3. hodina): Dokončují své návrhy, provádějí základní úpravy a opravy podle zpětné vazby (např. kontrola tloušťky stěn, uzavření povrchů).
• Čtvrtá část (25 minut, 3. hodina): Připravují modely na export do formátu STL pro 3D tisk.

4. hodina: Optimalizace a tisk modelu

Co dělá učitel:

• První část (20 minut): Pomáhá žákům s importem modelů do PrusaSliceru a vysvětluje, jak nastavit parametry tisku (např. měřítko, hustota výplně). Ukazuje rozdíly v kvalitě tisku podle různých nastavení.
• Druhá část (25 minut): Připravuje 3D tiskárnu (kontrola filamentů, kalibrace tiskové plochy) a pomáhá se spuštěním tisku prvních modelů. Sleduje tiskový proces a řeší případné problémy.

Co dělají žáci:

• První část (20 minut): Importují své modely do PrusaSliceru, nastavují parametry tisku a kontrolují, zda jsou modely připraveny k tisku.
• Druhá část (25 minut): Připravují 3D tiskárnu pod vedením učitele a spouštějí tisk svých modelů. Sledují proces tisku a učí se monitorovat kvalitu a řešit problémy.

5. hodina: Postprodukce a prezentace

Co dělá učitel:

• První část (20 minut): Pomáhá žákům s dokončením tištěných modelů (začištění, odstranění podpěr) a poskytuje rady, jak modely prezentovat.
• Druhá část (25 minut): Vede prezentace žáků, moderuje diskuzi, poskytuje zpětnou vazbu a organizuje reflexi nad průběhem celého projektu.

Co dělají žáci:

• První část (20 minut): Dokončují své modely (začišťují, odstraňují podpěry), připravují se na prezentaci.
• Druhá část (25 minut): Prezentují své hotové kasičky před třídou, sdílí zkušenosti z projektu, dávají a dostávají zpětnou vazbu, účastní se společné reflexe a závěrečného hodnocení.

Závěr:

Tento pracovní postup zajistí, že žáci během 5 vyučovacích hodin projdou celým procesem tvorby 3D modelu, od prvotního návrhu až po konečnou prezentaci, a zároveň se naučí základy 3D modelování, optimalizace pro tisk a prezentace výsledků.